2013上课用：第2、3节__生态系统的能量流动和物质循环_(人教版)

1、第2、3节 生态系统的能量流动和物质循环,2013届高考一轮生物复习课件（人教版）,1.补充图中标号代表的内容 甲：_；乙：_；丙：_； 丁：_； 戊：_。 2.生态系统所需能量的最终来源是_ 3.据图补充食物链中甲营养级能量的去向 (1)通过自身_以_的形式散失。 (2)被_同化。 (3)残枝败叶、遗体残骸等被_分解(4)未被利用。,生产者,初级消费者,次级消费者,呼吸作用,分解者,太阳能,呼吸作用,热能,下一营养级,分解者,一、能量流动的过程,能量流动的过程,1.能量的输入 光能 有机物中的化学能。 2.能量的传递 (1)传递途径：食物链和食物网。 (2)传递形式：有机物中的化学能。,生产

2、者 （植物）,呼吸作用,初级消费者 （植食动物）,呼吸作用,次级消费者 （肉食动物）,三级消费者 （肉食动物）,呼吸作用,呼吸作用,分 解 者,呼吸作用,太阳能,过程,输入生态系统的能量是怎样流动的？ 或者说生产者固定的太阳能流向什么方向？,3.能量流动的图解,某营养级同化的总能量,图解分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用； d.未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。,【高考警示钟】 动物的同化量不等于摄入量 (1)概念差异: 同化量：指

3、被消费者消化吸收的物质所含有的能量。 摄入量：指消费者摄入的物质所含有的能量。 (2)二者关系：真正流入下一营养级的能量，应该是该营养级生物的同化量，该营养级生物排出的粪便中的能量没有被该营养级生物同化，应属于上一个营养级的同化量，即同化量=摄入量-粪便量。,【典例训练1】如图表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析。其中分析不正确的是（ ）(注：图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量),A.b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量 B.c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量 C

4、.b和d之一，可代表生产者传递给分解者的能量 D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c1中,D,二、能量流动的特点及意义 1.能量传递效率：是指_之间_的比值 2.能量流动的特点：_、_ 3.研究意义 (1)帮助人们科学规划、设计_，使能量得到 _的利用。 (2)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量 持续高效地流向_的部分。 【点拨】相邻两营养级之间能量传递效率只有10%20%，因 此食物链中营养级一般不超过45个。,相邻两个营养级,同化量,单向流动,逐级递减,人工生态系统,最有效,对人类最有益,能量流动的相关分析 1.流动特点的原因分析,第一、单向流动 生产者初级消费者次级

5、消费者 三级消费者。,a.食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果； b.各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。,原因:,第二、逐级递减 传递效率为 10 20 ,a.各营养级的生物都因呼吸消耗了大部分能量； b.各营养级总有一部分能量未被下一营养级利用； c各营养级级中的能量都要一部分流入分解者。,原因：,2.能量传递效率 (1)计算公式： 相邻营养级间传递效率= 100%。 (2)一般生态系统中能量传递效率大约为10%20%。,【技巧点拨台】 能量传递效率相关“最值”计算,知低营养级 求高营养级,获能量最多,选最短食物链 按20%计

6、算,选最长食物链 按10%计算,获能量最少,知高营养级 求低营养级,需最多能量,选最长食物链 按10%计算,需最少能量,选最短食物链 按20%计算,某个湖的能量金字塔,1 、逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗？ 2 、从能量流动的特点角度解释为什么食物链一般不超过五个营养级。 3 、如把各个营养级的生物量（质量）和数量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？,想一想,P152比较例1,如图是某一个湖的能量金字塔，相关描述不正确的是 (),AA、B、C、D分别表示不同的营养级 BA、B、C、D之间可以形成一条A到D的食物链 CA、B、C、D的大小分别表示不同的营养级所得到的能量 DA、B、C、D

7、的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减,B,练一练,2(2010全国，3)下列关于生态系统的叙述，错误的是() A草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂 B环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一 C我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱 D植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 答案C,P152例1,三、物质循环 1.概念 (1)物质：组成生物体的_，如C、H、O、N、P、S。 (2)循环范围：_和_之间。 (3)循环特点：具有_。 2.碳循环 (1)循环形式： 无机环境与生物群落之间：_。 生物群落内：以_形式沿_传递。,化学元素,生物群落,无机环境,全球性

8、,CO2,有机物,食物链和食物网,(2)图解：,生态系统的物质循环 1.实例碳循环 (1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或微生物的化能合成作用完成的。 (2)碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。 (3)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他成分之间的传递都是单向的。,2.温室效应 (1)主要成因：大量使用化学燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，大气中的二氧化碳迅速增加。 (2)影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川融化，导致海平面上升，沿

9、海国家和地区可能被海水淹没。 (3)解决方法： 减少化学燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，如利用风能、水能、核能等。 多植树造林，增加CO2从大气进入生物群落的量。,小结：,（ 1 ）碳循环的形式： （ 2 ）碳在自然界中的存在形式： （ 3 ）碳在生物体内的存在形式： （ 4 ）碳进入生物群落的主要途径： （ 5 ）碳在生物体之间传递途径： （ 6 ）碳进入大气的途径： （7 ）现在碳循环异常导致结果：,CO2 和碳酸盐；,含碳有机物；,绿色植物光合 作用；,食物链；,生物的呼吸作用 分解者的分解作用化石燃料的燃烧,温室效应。,【技巧点拨台】 碳循环的总结 (1)碳的存在形式: 生物群

10、落内：以有机物形式存在； 无机环境中：以CO2和碳酸盐形式存在。 (2)碳的循环形式: 碳在生物群落和无机环境中主要以CO2的形式循环。 (3)与碳循环有关的生理过程: 光合作用、呼吸作用和分解作用，其中分解作用的主要过程是分解者的呼吸作用。,3.物质循环与能量流动的关系 P152,【典例训练3】2012年世界环境日的主题主要凸显绿色经济，如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。如图是碳循环的部分过程，有关分析不正确的是( ) A.碳循环的过程、伴随着生态系统的能量流动 B.植树造林有助于增强过程而减少大气CO2含量 C.减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施 D.低碳生活方式有助于维持

11、生物圈中碳循环的平衡,A,4下图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是() A代表生产者，5可以代表化能合成作用B碳元素在、间以含碳有机物的形式传递C在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是D、中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素循环,D,【变式备选】大气中CO2过多与碳循环失衡有关。哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据如图所作出的判断不正确的是( ) A.增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量 B.大气中CO2的增加主要与异养生物的数量增加有关 C.该生态系统中的所有自养生物与所有异养生物构成了生物群落 D.该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向

12、,B,P152 例2,探究实验中的变量分析与控制 生态系统中分解者的作用 【案例】下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例，请在相应的空白处作答。 (1)案例：探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂(分解)。,设计思路： 对实验组土壤应该进行_处理，尽可能排除_ 的作用。,灭菌,土壤微生物,(2)案例：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。实验步骤： 将取自农田的土壤制成土壤浸出液，放在烧杯中静置一段时间。 另取两只烧杯，编号为A、B，加入等量的淀粉糊。在A烧杯中加入30mL土壤浸出液，B烧杯中加入_。 在室温条件下放置7天后，从A烧杯中取20mL溶液，分别加入A1和A2两支试管各10mL；从B烧

13、杯中取20mL溶液，分别加入B1和B2两支试管各10 mL； 在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入_，并进行_处理。 观察各试管的_，记录实验结果。,(2)30mL(等量)蒸馏水(无菌水) (等量的)斐林试剂 水浴加热 颜色变化,【命题人透析】 (1)对照实验中自变量的处理方法: 案例中实验的自变量是土壤微生物的有无，对照组不做处理含有微生物，实验组应不含微生物，应进行灭菌处理。 案例中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无，A组土壤浸出液含有微生物，B组烧杯中加入的液体应不含微生物，因此可加入等量的蒸馏水。 (2)验证不同糖类需要的试剂: 淀粉遇碘液变蓝； 淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂

14、在水浴加热的情况下产生砖红色沉淀。,【阅卷人点评】 得分要点 本题的所有答案都是惟一的，只有符合标准答案才能得分。 失分案例 （1）第2空错答为“无关变量”。未能明确实验的自变量。 （2）答案不严谨，只答出“蒸馏水”。答题不够规范、准确。 第2空答案不严谨，答为“加热”。答题不规范，知识理解不到位。,1.（2012安庆模拟）有关生态系统能量流动的叙述中，错误的一项是（ ） A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量 B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的 C.能量流动的特点是单向的、不循环的 D.能量流动是逐级递减的，其传递效率是10%20% 【解析】选A。流经生态系统

15、的总能量是生产者所固定的太阳能总量，并不是所接收的全部太阳能。,2.如图所示为生态系统中能量流动图部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是( ) A.表示流经生态系统内部的总能量 B.从能量关系看+ C.一般情况下，为的10%20% D.生物与生物之间吃与被吃的关系不可能逆转，所以能量流动具有单向性,【解析】选A。表示初级消费者同化的能量，从能量关系看=+呼吸作用散失的能量+未被利用的能量，一般情况下，为(相邻两个营养级之间能量传递的效率)的10%20%，生物与生物之间吃与被吃的关系不可能逆转，说明能量沿食物链由低营养级流向高营养级，不能逆转，即能量流动具有单向性。,3.从生态系统

16、物质循环的角度看，人体内碳元素的根本来源 是( ) A.大气中的CO2B.生产者 C.分解者D.消费者 【解析】选A。人体内的碳元素来源于食物中的有机物，而有 机物来源于光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是 大气中的CO2。,4.（2012合肥模拟）碳元素在无机环境和生物群落之间循环及其沿着食物链传递的主要形式分别为（ ） A.二氧化碳 有机物 B.二氧化碳 二氧化碳 C.有机物 有机物 D.有机物 二氧化碳 【解析】选A。碳元素在无机环境和生物群落之间循环的形式为二氧化碳，碳元素沿着食物链传递的主要形式为有机物。,5.请回答： (1)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以_的形式进行。

17、驱动整个生态系统运转的能量主要来源于_的太阳能。 (2)分解者通过_和_的方式将有机物分解成CO2等释放到无机环境中。 (3)如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解，也不能排出体外，则该物质经_的传递后，便可在不同的生物体内积累。因此，通常生物所在的_越高，该有毒物质在其体内的积累量越大。,【解析】碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，在群落内以有机物的形式在生物间传递；而驱动生态系统运转的能量主要来源于光合作用固定的太阳能；分解者通过有氧呼吸和无氧呼吸的方式将有机物分解成CO2等释放到无机环境中；有害物质的富集是沿着食物链逐级递增，营养级越高，危害越大。 答案：(1)

18、CO2 绿色植物固定(或光合作用固定) (2)有氧呼吸 无氧呼吸(或发酵) (3)食物链 营养级,实验原则：实验的对照原则空白对照 【概念解读】 1.概念：指的是不对实验对象做任何处理。 2.注意事项 (1)不给对照组任何处理是相对实验组而言的，实际上对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素，或者说相对于实验组而言，除实验变量外，别的处理与实验组完全相同。,(2)通常未经实验变量处理的对象组为对照组，经实验变量处理的对象组为实验组；或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的对象组为实验组。 (3)空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强说服力。 【典例分析】 在探究土壤微生物的分解作用的实验中，就需要设置空白对照。,【分析】案例1的自变量是土壤中微生物的有无，因而“对土壤高温处理”属于实验组，“对土壤不做任何处理”属于对照组；案例2的自变量是土壤浸出液中微生物的有无，因而“A杯中加入30 mL土壤浸出液”属于实验组，“B杯中加入30 mL蒸馏水”属于对照组。对照组未施加实验因素，即为空白对照。,【思维判断】 1.在生态系统中能量流动的渠道由生产者、消费者和分解者组